DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2020.3(34).48-53
Specific Distribution of Thermal Effects of Graphite Forming Reactions in High-strength Cast Iron
About the Authors
Volodymyr Kropivnyi, Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Mykola Bosyi, Senior Lecturer, Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Olexandr Kuzyk, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Alena Kropivna, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Abstract
The dependence of thermal effects of reactions in the formation of inclusions of vermicular and globular graphite is substantiated in the article. The calculation of thermal effects according to the heat of formation of reagents in cast iron and their dependence on the temperature factor is given. The distribution of temperatures and carbon content in the eutectic shell is shown, increasing the compact inclusion of graphite due to diffusing carbon from the melt through the austenitic shell.
Keywords
high-strength cast iron, globular graphite, vermicular graphite, crystallization, thermal effect of reactions
Full Text:
PDF
References
1. Gnatush, V.A. & Doroshenko, V.S. (2017). Sostojanie i perspektivy razvitija mirovogo rynka lit'ja iz chuguna s sharovidnym grafitom [State and prospects of development of the global cast iron graphite casting market Casting of Ukraine]. Lit'e Ukrainy – Casting Ukraine, 2 (198), 24-33 [in Russian].
2. Savuliak, V.I. & Yanchenko, O.B. (2014). Ekonomichni tekhnolohii vysokomitsnykh hrafityzovanykh splaviv zaliza [Economic technologies of high-strength graphitized iron alloys]. Vinnytsia: VNTU [in Ukrainian].
3. Ripozan, I., Chizamer, M., Skaland, T. & Onsoyen, M. I. (2006). Centry kristallizacii grafita v seryh chugunah [Centres for crystallization of graphite in gray cast iron]. Elkem ASA, Foundry Products [in Russian].
4. Korovich, V.A. & Palavin, R. N. (2009). Kompleksnaja obrabotka rasplava stali i chuguna [Complex treatment of steel and cast iron melt]. Nizhny Novgorod.: Nizhny Novgorod. R.E. Alekseev State tech. university [in Russian].
5. Kulbovskiy, I.K., Poddubnyi, A.N. & Bogdanov, R.A. (2007). Poluchenie chuguna s sharovidnym i vermikuljarnym grafitom bez primenenija magnijsoderzhashhih modifikatorov [Production of cast iron with globular and vermicular graphite without the use of magnesium-containing modifiers]. Litejnoe proizvodstvo – Foundry production, 2, 7-9 [in Russian].
6. Aulin, V.V., Kropivnyi, V.M., & Kuzyk O.V. (2016). Z'iasuvannia pryrody protsesiv strukturnykh ta fazovykh peretvoren' v zalizovuhletsevykh splavakh na osnovi utvorennia molekuliarnoi formy vuhletsiu [The elucidation of the nature of the processes of structural and phase transformations in iron-carbon alloys on the basis of the formation of the molecular form of carbon]. Tekhnika v sil's'kohospodars'komu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia: zb. nauk. pr. Kirovohr. nats. tekhn. un-tu. – Collection of Scientific Works of KNTU. Engineering in agricultural production, industrial engineering, automation, Vol. 29, 94-104 [in Ukrainian].
7. Milman, B.S., Osada, N.G. & Ilyicheva L.V. (1970). Osnovnye faktory obrazovanija sharovidnogo grafita v chugune [Main factors of the formation of globular graphite in cast iron]. Fundamentals of the formation of cast alloys. Moskow: Scienc. [in Russian].
8. Komarov, O.S. (1977). Formirovanie struktury chugunnyh otlivok [Formation of the structure of cast iron castings]. Mn.: Science and technology [in Russian].
9. Toshiro Owadano, Koji Yamada, Kiyoshi Torogoe (1977). Quantitative Metallographic Study of the Solidification of Spheroidal Graphite Cast Iron (Trans. LM.), Vol.18. 871-877.
10. Sabirzyanov, T.G. & Kropivnyi, V.M. (2005). Teplotekhnika lyvarnykh protsesiv [Heat engineering of casting processes]. Kirovohrad: KNTU [in Ukrainian].
11. Zenkin, R.N. (2013). Mehanizm kristallizacii vysokoprochnogo chuguna [The crystallization mechanism of ductile iron]. Tehnicheskie nauki: izvestija TulGU – Bulletin of the TulSU. Technical science. No. 6, 1, 192–200 [in Russian].
12. Panov, A.G. (2013). Vlijanie mikrostruktury FSMg-modifikatorov na kristal-lizaciju i mikrostrukturu vysokoprochnyh chugunov [The influence of the microstructure of FSMg-modifiers on the crystallization and microstructure of high-strength cast irons]. Metallurgija i materialovedenie: trudy Nizhegorodskogo gos. tehn. un-ta im. R.E. Alekseeva – Proceedings of Nizhniy Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev. Metallurgy and materials science. No. 1, 98, 209–219 [in Russian].
13. I. Asenjo et al. (2007). Effect of mould inoculation on formation of chunky graphite in heavy section spheroidal graphite cast iron parts . International journal of cast metals research, Vol. 6, 6, 319–324 [in English.
GOST Style Citations
- Гнатуш В.А., Дорошенко В.С. Состояние и перспективы развития мирового рынка литья из чугуна с шаровидным графитом . Литье Украины. 2017. №2 (198). С. 24-33.
- Савуляк В. І., Янченко O.Б. Економічні технології високоміцних графітизованих сплавів заліза: монографія. Вінниця: ВНТУ, 2014. 160 с.
- Центры кристаллизации графита в серых чугунах / И. Рипоза, М. Чизамера, Т. Скаланд, М. И. Онсойен. Elkem ASA, Foundry Products, 2006. С. 24-37.
- Корович В.А., Палавин Р.Н. Комплексная обработка расплава стали и чугуна: монографія. Нижний Новгород: Нижнегород. гос. техн. ун-т им. Р. Е. Алексеева, 2009. 101с.
- Кульбовский И.К. Поддубный А. Н., Богданов Р. А. Получение чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом без применения магнийсодержащих модификаторов. Литейное производство. 2007. № 2. С. 7-9.
- Аулін, В.В., Кропівний В.М., Кузик О.В. З'ясування природи процесів структурних та фазових перетворень в залізовуглецевих сплавах на основі утворення молекулярної форми вуглецю. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. пр. Кіровогр. нац. техн. ун-ту. 2016. Вип. 29. С. 94-104.
- Мильман Б.С. Осада Н.Г., Ильичева Л.В. Основные факторы образования шаровидного графита в чугуне. Основы образования литейных сплавов. Москва: Наука, 1970.
- Комаров О.С. Формирование структуры чугунных отливок. Мн.: Наука и техника, 1977. 224 с.
- Toshiro Owadano, Koji Yamada, Kiyoshi Torogoe. Quantitative Metallographic Study of the Solidification of Spheroidal Graphite Cast Iron. Trans. JIM. Vol.18, 1977, p.871-877.
- Сабірзянов Т.Г., Кропівний В.М. Теплотехніка ливарних процесів. Кіровоград: КНТУ, 2005. 403 с.
- Зенкин Р.Н. Механизм кристаллизации высокопрочного чугуна. Технические науки: известия ТулГУ. 2013. № 6, ч. 1. С. 192–200.
- Панов, А.Г. Влияние микроструктуры ФСМг-модификаторов на кристал-лизацию и микроструктуру высокопрочных чугунов. Металлургия и материаловедение: труды Нижегородского гос. техн. ун-та им. Р.Е. Алексеева. 2013. № 1 (98). С. 209–219.
- Effect of mould inoculation on formation of chunky graphite in heavy section spheroidal graphite cast iron parts / I. Asenjo, P. Larranaga, J. Sertucha, R. Suarez, J.-M. Gomez, I. Ferrer, J. Lacaze. International journal of cast metals research. 2007. Vol. 6. № 6. P. 319–324.
Copyright (c) 2020 Volodymyr Kropivnyi, Mykola Bosyi, Olexandr Kuzyk, Olena Kropivna
Specific Distribution of Thermal Effects of Graphite Forming Reactions in High-strength Cast Iron
About the Authors
Volodymyr Kropivnyi, Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Mykola Bosyi, Senior Lecturer, Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Olexandr Kuzyk, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Alena Kropivna, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine
Abstract
Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Gnatush, V.A. & Doroshenko, V.S. (2017). Sostojanie i perspektivy razvitija mirovogo rynka lit'ja iz chuguna s sharovidnym grafitom [State and prospects of development of the global cast iron graphite casting market Casting of Ukraine]. Lit'e Ukrainy – Casting Ukraine, 2 (198), 24-33 [in Russian].
2. Savuliak, V.I. & Yanchenko, O.B. (2014). Ekonomichni tekhnolohii vysokomitsnykh hrafityzovanykh splaviv zaliza [Economic technologies of high-strength graphitized iron alloys]. Vinnytsia: VNTU [in Ukrainian].
3. Ripozan, I., Chizamer, M., Skaland, T. & Onsoyen, M. I. (2006). Centry kristallizacii grafita v seryh chugunah [Centres for crystallization of graphite in gray cast iron]. Elkem ASA, Foundry Products [in Russian].
4. Korovich, V.A. & Palavin, R. N. (2009). Kompleksnaja obrabotka rasplava stali i chuguna [Complex treatment of steel and cast iron melt]. Nizhny Novgorod.: Nizhny Novgorod. R.E. Alekseev State tech. university [in Russian].
5. Kulbovskiy, I.K., Poddubnyi, A.N. & Bogdanov, R.A. (2007). Poluchenie chuguna s sharovidnym i vermikuljarnym grafitom bez primenenija magnijsoderzhashhih modifikatorov [Production of cast iron with globular and vermicular graphite without the use of magnesium-containing modifiers]. Litejnoe proizvodstvo – Foundry production, 2, 7-9 [in Russian].
6. Aulin, V.V., Kropivnyi, V.M., & Kuzyk O.V. (2016). Z'iasuvannia pryrody protsesiv strukturnykh ta fazovykh peretvoren' v zalizovuhletsevykh splavakh na osnovi utvorennia molekuliarnoi formy vuhletsiu [The elucidation of the nature of the processes of structural and phase transformations in iron-carbon alloys on the basis of the formation of the molecular form of carbon]. Tekhnika v sil's'kohospodars'komu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia: zb. nauk. pr. Kirovohr. nats. tekhn. un-tu. – Collection of Scientific Works of KNTU. Engineering in agricultural production, industrial engineering, automation, Vol. 29, 94-104 [in Ukrainian].
7. Milman, B.S., Osada, N.G. & Ilyicheva L.V. (1970). Osnovnye faktory obrazovanija sharovidnogo grafita v chugune [Main factors of the formation of globular graphite in cast iron]. Fundamentals of the formation of cast alloys. Moskow: Scienc. [in Russian].
8. Komarov, O.S. (1977). Formirovanie struktury chugunnyh otlivok [Formation of the structure of cast iron castings]. Mn.: Science and technology [in Russian].
9. Toshiro Owadano, Koji Yamada, Kiyoshi Torogoe (1977). Quantitative Metallographic Study of the Solidification of Spheroidal Graphite Cast Iron (Trans. LM.), Vol.18. 871-877.
10. Sabirzyanov, T.G. & Kropivnyi, V.M. (2005). Teplotekhnika lyvarnykh protsesiv [Heat engineering of casting processes]. Kirovohrad: KNTU [in Ukrainian].
11. Zenkin, R.N. (2013). Mehanizm kristallizacii vysokoprochnogo chuguna [The crystallization mechanism of ductile iron]. Tehnicheskie nauki: izvestija TulGU – Bulletin of the TulSU. Technical science. No. 6, 1, 192–200 [in Russian].
12. Panov, A.G. (2013). Vlijanie mikrostruktury FSMg-modifikatorov na kristal-lizaciju i mikrostrukturu vysokoprochnyh chugunov [The influence of the microstructure of FSMg-modifiers on the crystallization and microstructure of high-strength cast irons]. Metallurgija i materialovedenie: trudy Nizhegorodskogo gos. tehn. un-ta im. R.E. Alekseeva – Proceedings of Nizhniy Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev. Metallurgy and materials science. No. 1, 98, 209–219 [in Russian].
13. I. Asenjo et al. (2007). Effect of mould inoculation on formation of chunky graphite in heavy section spheroidal graphite cast iron parts . International journal of cast metals research, Vol. 6, 6, 319–324 [in English.
GOST Style Citations
- Гнатуш В.А., Дорошенко В.С. Состояние и перспективы развития мирового рынка литья из чугуна с шаровидным графитом . Литье Украины. 2017. №2 (198). С. 24-33.
- Савуляк В. І., Янченко O.Б. Економічні технології високоміцних графітизованих сплавів заліза: монографія. Вінниця: ВНТУ, 2014. 160 с.
- Центры кристаллизации графита в серых чугунах / И. Рипоза, М. Чизамера, Т. Скаланд, М. И. Онсойен. Elkem ASA, Foundry Products, 2006. С. 24-37.
- Корович В.А., Палавин Р.Н. Комплексная обработка расплава стали и чугуна: монографія. Нижний Новгород: Нижнегород. гос. техн. ун-т им. Р. Е. Алексеева, 2009. 101с.
- Кульбовский И.К. Поддубный А. Н., Богданов Р. А. Получение чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом без применения магнийсодержащих модификаторов. Литейное производство. 2007. № 2. С. 7-9.
- Аулін, В.В., Кропівний В.М., Кузик О.В. З'ясування природи процесів структурних та фазових перетворень в залізовуглецевих сплавах на основі утворення молекулярної форми вуглецю. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. пр. Кіровогр. нац. техн. ун-ту. 2016. Вип. 29. С. 94-104.
- Мильман Б.С. Осада Н.Г., Ильичева Л.В. Основные факторы образования шаровидного графита в чугуне. Основы образования литейных сплавов. Москва: Наука, 1970.
- Комаров О.С. Формирование структуры чугунных отливок. Мн.: Наука и техника, 1977. 224 с.
- Toshiro Owadano, Koji Yamada, Kiyoshi Torogoe. Quantitative Metallographic Study of the Solidification of Spheroidal Graphite Cast Iron. Trans. JIM. Vol.18, 1977, p.871-877.
- Сабірзянов Т.Г., Кропівний В.М. Теплотехніка ливарних процесів. Кіровоград: КНТУ, 2005. 403 с.
- Зенкин Р.Н. Механизм кристаллизации высокопрочного чугуна. Технические науки: известия ТулГУ. 2013. № 6, ч. 1. С. 192–200.
- Панов, А.Г. Влияние микроструктуры ФСМг-модификаторов на кристал-лизацию и микроструктуру высокопрочных чугунов. Металлургия и материаловедение: труды Нижегородского гос. техн. ун-та им. Р.Е. Алексеева. 2013. № 1 (98). С. 209–219.
- Effect of mould inoculation on formation of chunky graphite in heavy section spheroidal graphite cast iron parts / I. Asenjo, P. Larranaga, J. Sertucha, R. Suarez, J.-M. Gomez, I. Ferrer, J. Lacaze. International journal of cast metals research. 2007. Vol. 6. № 6. P. 319–324.